Tadeusz Przypkowski ››› Historia gnomoniki

Ze studi闚 nad instrumentarium astronomicznym Kopernika

14 lipca 2010, godz. 11:45
 
Autor przedstawia wykonane pod swoim kierunkiem w naturalnych wymiarach rekonstrukcje instrument闚 astronomicznych, jakich Miko豉j Kopernik u篡wa dla swych obserwacji, wyja郾iaj帷, i zasadnicz podstaw do tych studi闚 i rekonstrukcji s w豉sne mniej lub wi璚ej szczeg馧owe opisy tych瞠 instrument闚, zamieszczone przez Kopernika w dziele De revolutionibus orbium coelestium. Nie s to przyrz康y przez niego wynalezione, gdy ich zasady teoretyczne powsta造 jeszcze w staro篡tno軼i i wszystkie by造 u篡wane ju przez Ptolemeusza oraz jego dawniejszych poprzednik闚 (Hipparch, Eratostenes). Poza samym Kopernikiem trzeba by這 si璕n望 i do 廝鏚e nieco starszych oraz wsp馧czesnych, a tak瞠 p騧niejszych, chocia te ostatnie ograniczaj si tylko do kr鏒kiego okresu pokopernikowskiego, gdy Kopernik by ostatnim z wielkich astronom闚, kt鏎zy do swych obserwacji u篡wali jedynie dawnego instrumentarium antycznego.
Jako pierwszy z tych przyrz康闚 opisuje Kopernik bardzo dok豉dnie quadrant w rozdziale 2 ksi璕i II. W por闚naniu do quadrant闚 u篡wanych przez Regiomontana i Peuerbacha, a opisanych przez Schonera (1544) i Schreckenfuchsa (1551), jest on bardzo uproszczony, gdy nie posiada jak tamte ruchomych przeziernik闚, lecz tylko cie walca (grubo軼i palca), umieszczonego w centrum 獞ier熥ola skali od 0 do 90 na p造cie drewnianej, kamiennej lub metalowej. Po wypo鈔odkowaniu osi cienia, daje on k徠 wysoko軼i s這鎍a w momencie po逝dnia, s逝膨c do ustalenia szeroko軼i geograficznej i nachylenia ekliptyki, kt鏎e to obserwacje tym przyrz康em Kopernik przeprowadza.
Przyrz康y astronomiczne Kopernika na Zamku w Olsztynie, zrekonstruowane przez Tadeusza PrzypkowskiegoDrugim przyrz康em, opisanym niestety bardzo pobie積ie w stosunku do jego z這穎nej postaci w rozdziale 14 tej瞠 ksi璕i, jest sfera armillarna, czyli tak zwane astrolabium, kt鏎a to nazwa przesz豉 p騧niej wy陰cznie na planisfer. Sk豉da si ona z 6 k馧, z kt鏎ych dwa s ze sob z陰czone pod k徠em prostym, tworz帷 podzielone na stopnie ko這 ekliptyki oraz ko這 wr瑿ne. Ko這 to obraca si na osi biegun闚 ekliptyki, o za ta przymocowana jest do ko豉 godzinnego, kt鏎e z kolei obraca si w biegunach r闚nika, ustawiaj帷 bieguny ekliptyki w odpowiednim miejscu. O za biegun闚 r闚nika tkwi w czwartym kole po逝dnikowym, umieszczonym w p豉szczy幡ie po逝dnika i przymocowanym do s逝pka podstawowego pod k徠em, odpowiednim do szeroko軼i geograficznej miejsca obserwacji. Wewn徠rz ko豉 ekliptyki znajduj si ostatnie dwa ko豉, wpuszczone jedno w drugie w jednej p豉szczy幡ie. Obracaj si one razem na osi biegunowej ekliptyki, znacz帷 na jej podzia趾ach d逝go嗆 ekliptyczn obserwowanego cia豉 niebieskiego, podczas gdy szeroko嗆 ekliptyczn oznaczaj utwierdzone na kole wewn皻rznym wskaz闚ki z przeziernikami na podzia趾ach ko豉 zewn皻rznego, w kt鏎ym si tamto w p豉szczy幡ie obraca.
W kole wewn皻rznym s jeszcze umieszczone 鈔uby dla regulowania centryczno軼i obrot闚 oraz dla utwierdzania obserwacji dla jej p騧niejszego odczytania przy 鈍ietle. Niestety z opisu Kopernika trudno sobie przyrz康 ten dok豉dnie uzmys這wi, na co uskar瘸 si i Zinner (1943). Dopiero zestawienie tego opisu z rysunkami na drzeworytach Schonera (1544) i Schreckenfuchsa (1551) daje nam dok豉dne o tym instrumencie wyobra瞠nie. Jedyn wyra幡 r騜nic mi璠zy astrolabium Kopernika a drzeworytami XVI w. jest podstawa, kt鏎a z po逝dnikowej deski (sedes armillarum) przechodzi u g鏎y w si鏚me kolo z podzia趾ami szeroko軼i geograficznej, a u Kopernika jest zast徙iona przez s逝pek (columnella) z odrzuceniem si鏚mego ko豉.
Feliks Przypkowski (ojciec autora) z jednym z przyrz康闚 Kopernika w J璠rzejowieOstatnim przyrz康em, tym razem dok豉dnie przez Kopernika opisanym w rozdziale 15 ks. IV, jest triquetrum, czyli instrumentum parallacticum. Sk豉da si ono z trzech listew, z kt鏎ych dwie s r闚nej d逝go軼i, za trzecia posiada d逝go嗆 przeciwprostok徠ni tr鎩k徠a r闚noramiennego o ramionach d逝go軼i pierwszych listew. D逝窺za listwa jest podzielona na 1414 r闚nych cz窷ci w stosunku do 1000 takich瞠 cz窷ci mieszcz帷ych si w d逝go軼i ka盥ego z r闚nych bok闚. Jeden z r闚nych bok闚 jest umieszczony pionowo na zawiasach przymocowanych do s逝pa podstawowego, podczas gdy pozosta貫 dwa s w tej samej p豉szczy幡ie za pomoc osi przymocowane do g鏎nego (bok tej samej d逝go軼i) i dolnego (bok d逝窺zy) ko鎍a tej瞠 listwy. Na ruchomej listwie g鏎nej tak z這穎nego przyrz康u s umieszczone przezierniki, a kraw璠 tej listwy 郵izgaj帷 si po podzia趾ach listwy dolnej wskazuje liczb, z kt鏎ej na tablicy ci璚iw odczyta mo積a odleg這嗆 k徠ow obserwowanego cia豉 niebieskiego od pionu.
Przyrz康 ten najbardziej dotychczas by znany i uchodzi nies逝sznie d逝gi czas za jedyny astronomiczny instrument M. Kopernika. Pochodzi這 to st康, i orygina tego przyrz康u Kopernika zosta przez kanonika warmi雟kiego Jana Hanova ofiarowany w r. 1584 Tychonowi de Brahe, kt鏎y aczkolwiek uznawa instrument ten z powodu prymitywnego wykonania z drzewa jod這wego, z podzia趾ami inkaustem znaczonymi, za niezdatny do dok豉dniejszych pomiar闚, to odnosi si do niego z wielkim uznaniem. Podaj帷 rysunek triquetrum swego wykonania (1598), wyra幡ie zaznacza, co w przyrz康zie tym udoskonali i zmieni, tak 瞠 z 豉two軼i z rysunku i opisu Brahego mo積a wydedukowa nawet szczeg馧y wykonania triquetrum Kopernika. Niekt鏎e z tych zmian dosta造 si do opisu triquetrum, jaki w komentarzu do trzeciego wydania De revolutionibus da Jan Muller (Amsterdam 1617), kt鏎y podaje rysunek przyrz康u, niestety bardzo schematyczny i niezbyt dok豉dny. Najwa積iejszym b喚dem jest umocowanie obu listew: przeziernikowej i podzia趾owej wprost na s逝pie podstawowym bez obracanej »quasi ianua«, jak to wyra幡ie podaje Kopernik, trzeciej listwy w豉軼iwego przyrz康u. W tej formie, wed逝g Mullera, reprodukuj triquetrum wszyscy nast瘼ni (Baranowski 1854, Kowalczyk 1873 i inni) i ten b喚dny rysunek s逝篡 za podstaw dla dotychczasowych rekonstrukcji przyrz康u. St康 powsta豉 te legenda, i Kopernik za pomoc trzech tylko listew drewnianych dokona wszystkich swych obserwacji astronomicznych, podczas gdy badania Zinnera (1943) wykazywa造by raczej armille jako najbardziej u篡wany przez Kopernika do obserwacji przyrz康.
Autor przy sferze armilarnej Kopernika w J璠rzejowieTycho zarzuca Kopernikowi przede wszystkim brak sta造ch pion闚 i 鈔ub regulacyjnych do pionowego ich ustawiania. T逝maczy si to jednak tym, i jak sam Kopernik podaje, posiada on dobrze wypoziomowane »pavimentum«, na kt鏎ym przyrz康y do obserwacji ustawia. Wszystkie te przyrz康y jednak瞠 w postaciach bardziej udoskonalonych, wzbogacone o szereg nowych typ闚, podaje Brahe (1598). Zarzuca je jednak ju Heweliusz (1673), zast瘼uj帷 je rozbudowanym systemem sextans闚 i octans闚 oraz lunet wynalezionych przez Galileusza (1609). Jednak瞠 poza tymi wielkimi astronomami, kt鏎zy przechodz ju zupe軟ie na nowe przyrz康y, spotykamy, jak np. na Uniwersytecie Krakowskim, jeszcze daleko w g陰b XVIII w. u篡wanie sfery armillarnej w postaci ptolemeuszowskiej, co si t逝maczy dalsz 篡wotno軼i jeszcze i wtedy samego »Almagestu«.
Je瞠li chodzi o naukowe zainteresowanie si instrumentarium Kopernika, to pierwszy zwr鏂i na to zagadnienie uwag L. Birkenmajer (1900), chocia jak sam pisze, traktuje je jedynie marginesowo i ubocznie. Nie studiuj帷 te dok豉dnie tego problemu, przyjmuje hipotetyczne istnienie jeszcze w u篡ciu przez Kopernika przyrz康u zwanego dioptr Hipparcha, gdy tymczasem zar闚no Kopernik jak i Tycho nazw t stosuj do triquetrum, kt鏎ym w豉郾ie Kopernik m鏬 wygodnie mierzy k徠ow 鈔ednic ksi篹yca oraz miesza astrolabium ze sfer armillarn, kt鏎e to nazwy oznacza造 jeden i ten sam przyrz康. Repsold (1908) w swej obszernej publikacji o dawnych przyrz康ach astronomicznych prawie nie porusza zagadnienia kopernikowskiego instrumentarium. Dok豉dniej tym problemem zaj掖 si Zinner (1943), kt鏎y ustali zarazem wymiary tych przyrz康闚. Zreszt co do quadranta i triquetrum, to podaje je sam Kopernik i 豉two (przeliczywszy 這kcie wed逝g danych Apianusa z r. 1551 na ilo嗆 ziaren j璚zmienia) mo積a obliczy bok quadrantu na oko這 175 cm, za d逝go嗆 r闚noramiennego boku triquetrum na oko這 200 cm. Wielko嗆 sfery z dok豉dno軼i obserwacji i g瘰to軼i podzia貫k musi by ustalona na oko這 80 cm 鈔ednicy ko豉 po逝dnikowego.
Tablica astronomiczna Kopernika – Jan 好iadecki wierzy, 瞠 jest to refleksyjny zegar s這necznyTrudno natomiast zgodzi si z materia豉mi, z jakich mia造 by wed逝g Zinnera zrobione przyrz康y Kopernika. Co do triquetrum, to mamy pod tym wzgl璠em wyra幡e 鈍iadectwo Tychona. Quadrant, co do kt鏎ego Zinner s逝sznie przypuszcza, i zosta Kopernikowi przez krzy瘸k闚 spalony w r. 1520, musia by r闚nie drewniany, a uwaga Kopernika, kt鏎 Zinner na korzy嗆 kamienia czy metalu jako materia逝 kopernikowskiego quadranta zalicza, i drzewo 豉two si skr璚a, mo瞠 w豉郾ie o niefortunnej pod tym wzgl璠em praktyce Kopernika 鈍iadczy i przemawia za drzewem jego quadranta. Co do armilli Kopernika Zinner przypuszcza, i by造 one z metalu. I to przypuszczenie nie wytrzymuje krytyki, gdy wsp馧czesne drzeworyty XVI w. wyra幡ie podaj tylko drewniane sfery, a i proporcje Kopernika podaj帷e co najmniej jedn trzydziest 鈔ednicy ko豉 na jego grubo嗆, wyra幡ie przemawiaj za drzewem. Trzeba wi璚 raczej przyj望, i wszystkie te przyrz康y by造 jak Tycho podaje, wykonane z drzewa jod這wego, a podzia趾i r璚znie znaczone inkaustem.
Poza tymi instrumentami posiada Kopernik przeno郾y zegar s這neczny, jak to wykaza造 archiwalne poszukiwania Brachvogla (1929, 1942); niestety nie mamy 瘸dnych bli窺zych danych o jego wygl康zie i przy tak zr騜nicowanych ju w pierwszej po這wie XVI w., licznych i odmiennych typach zegar闚 s這necznych, nie mo積a nawet nic o nim powiedzie: Zachowa造 si natomiast szcz徠ki zegara s這necznego, kt鏎y zarazem musia s逝篡 Kopernikowi jako tablica studi闚 pozornego ruchu s這鎍a po firmamencie niebieskim. Znajduje si on w p馧nocnym kru瞟anku zamku w Olsztynie nad drzwiami prowadz帷ymi do komnaty, kt鏎 Kopernik zajmowa jako administrator diecezji warmi雟kiej w latach 1516-21. O zegarze tym poda pierwsz wiadomo嗆 w naszej literaturze naukowej Jan 好iadecki (1802), przekazuj帷 relacj Tadeusza Czackiego. Potem niestety nikt z badaczy Kopernika zabytkiem tym si nie interesowa, mimo i lokalna tradycja co najmniej od w. XVIII wi您a豉 go zawsze z imieniem Kopernika. Jedynie wzmianki o tym spotykamy w lokalnych publikacjach olszty雟kich (Bonk 1903).
Dopiero Zinner (1943) po鈍i璚i mu wi璚ej miejsca, nie potrafi帷 jednak瞠 naukowo rozwi您a jego linii, mimo i sam przytacza opis proboszcza Heina (1796), kt鏎y wyra幡ie m闚i o zagubieniu dwu lusterek wielko軼i talara, jakie mia造 rzuca 鈍iate趾a na tablic kopernikowsk. Zinner raczej przypuszcza p騧niejsz dobudow kru瞟anka, nie mog帷 wyt逝maczy, dlaczego tablica zegara jest umieszczona pod samym jego sufitem, w miejscu, gdzie promienie s這鎍a przechodz帷e przez przeciwleg貫 okna pada nie mog. Tymczasem gotycki kru瞟anek z pewno軼i istnia ju za czas闚 Kopernika.
Tablica astronomiczna Kopernika na starej poczt闚ce – tu wida, 瞠 wtedy jeszcze by豉 ca豉Przestudiowawszy za konserwatorsko powierzchni tablicy zegara (120x705 cm) i odrzuciwszy linie i znaki wyra幡ie na p騧niejszym tynku dodane, otrzymujemy jako pewne (chocia nowsz farb potem poci庵ni皻e) linie godzinne: XI, II i III, przy czym przy przemalowaniu zamieniono te dwie ostatnie cyfry, znaczone czarno i znaczone czerwono linie uko郾e w znacznej cz窷ci o oryginalnym przebiegu. W鈔鏚 nich linia r闚nonocna jako centralna dla hiperbolicznych rzut闚 ekliptycznych zosta豉 przez Kopernika oznaczona wyrazem ECLIPTICA. Napis ten, widziany zapewne jeszcze przez Czackiego, ocala tylko w trzech literach: T, I (przemalowane ju po r. 1903 na L) oraz C. Linie do niej r闚noleg貫 s kr鏒kimi odcinkami hiperbol o bardzo rozwartych k徠ach asymptot (a nie godzinami planetowymi, jak przypuszcza Zinner), przy czym odnale潭 mo積a 郵ady oznaczania przez Kopernika k徠owych odchyle od punktu r闚nonocnego. Nachylenie ekliptyki r闚nonocnej przeciwne, ni powinno to mie miejsce na tak odchylonej od Pd 軼ianie, zbieganie si linii godzinnych u do逝, odwrotny przebieg ich numeracji, wreszcie umieszczenie tablicy pod sufitem kru瞟anku (niew徠pliwie pierwotne), najwyra幡iej wskazuj na zegar refleksyjny, gdzie godziny, i przebieg hiperbol dziennych uwidocznia這 鈍iate趾a lusterka umieszczonego nisko w parapecie okna czy specjalnego otworu.
Lusterka takie musia造 by przy tym dwa: jedno dla przedpo逝dniowych, a drugie dla popo逝dniowych godzin, przy czym hiperboliczne odcinki odnosz si tylko do godzin popo逝dniowych. Podobne zegary konstruowa w Rzymie Maignan (1648) w oparciu jednakowo jedynie o empiryczne wykresy linii po ustaleniu lusterka i o zestawianie czasowe 鈍iate趾a z cieniem obok zainstalowanego zegara s這necznego. Poniewa zar闚no nachylenie linii ekliptyki jak i samych linii godzinnych wykazuje u Kopernika (a nikt inny poza nim w pierwszej po這wie XVI w., na co wyra幡ie wskazuje paleograficzny charakter zachowanych znak闚, nie m鏬 tak skomplikowanego zegara w Olsztynie wykona) odchylenie o 5 55' od w豉軼iwie obliczonych, nale篡 przypuszcza, i Kopernik stosowa t sam co i Maignan metod empiryczn przy r闚noczesnym skrzywieniu poziomu lusterka. Skutkiem tego odnalezienie jego po這瞠nia i uk豉du wymaga d逝gich jeszcze studi闚, a ca趾owita naukowa rekonstrukcja tego tak cennego zabytku wymaga b璠zie kosztownej przebudowy kru瞟anka, kt鏎ego wygl康 architektoniczny by wielokrotnie od czas闚 Kopernika zmieniany.
© 2010 by GNOMONIKA.pl
Autor: Tadeusz Przypkowski
liczba wizyt: 5921 | ocena: 3,00 (g這s闚: 3) | komentarze: 1
Seria: Tadeusz Przypkowski – Historia polskiej gnomoniki
Komentarze z Forum
10.03.2013 10:41
przemek
Astronomiczne instrumenty badawcze Miko豉ja Kopernika przedstawiono na KOPERNIKA垶KIM PORTALU NAUKOWYM, w postaci filmik闚 dokumentalnych i animacji ilustruj帷ych ich dzia豉nie. Filmiki umieszczono w katalogu: NCT ? Nauka i odkrycie ? Astronomia ? Przyrz康y astronomiczne Kopernika ?
http://copernicus.torun.pl/nauka/astronomia/5/
Opr鏂z tablicy s這necznej pokazano tak瞠 rekonstrukcje triquetrum, astrolabium pier軼ieniowego i kwadrantu. Opracowanie tych materia堯w od strony merytorycznej wykona Prof. Jaros豉w W這darczyk. Polecam.
Chcesz skomentowa ten artyku b康 do陰czy do trwaj帷ej dyskusji?
Wejd na Forum i podziel si z nami swoimi przemy郵eniami i wra瞠niami.